赵 清，杨文涛，李向东，单兆亮

1 解放军总医院研究生院，北京 100853；2 解放军总医院第六医学中心 心血管病医学部，北京 100086

心房颤动(atrial fibrillation，AF) 简称房颤，为目前临床上最常见的心律失常之一，被认为是心力衰竭和脑卒中的独立危险因素，具有较高的致残率和病死率[1]。心房纤维化作为心房结构重构的标志性改变，更是房颤发生、发展的重要病理机制[2]。研究表明，微小核糖核酸(microRNA，miRNA)会通过调控离子通道蛋白表达、调节细胞外基质的降解平衡等方式参与调控心房重构，从而表现出促房颤或抗房颤的作用。同时，miRNA 具备较高的稳定性和组织靶向性，因此基于miRNA 与房颤心房纤维化关系的深入研究，将为寻找房颤防治新靶点提供有效切入点[3]。本文结合近年来的研究，主要阐述miRNA 在房颤心房纤维化方向的进展。

1 房颤与心房纤维化

房颤的基本特征是正常节律的心房电活动被快速、非同步的房性激动替代，从而引发无效的房性收缩。房颤发生时快而绝对不整齐的心室律，导致心排血量显著减少，进一步造成机械功能紊乱。迄今为止，心房纤维化、遗传(通道蛋白的突变)、炎症、自主神经重构等，均被认为可能参与房颤发生，但其确切完整的潜在分子机制仍未被完全揭示[3-4]。

心房纤维化以心房细胞间质出现异常胶原纤维的沉积为特征表现，是多种神经体液介质相互作用引起的。心房纤维化是心房结构重构的特征性改变，可引起心房不均质传导，造成单向传导阻滞和折返的发生，从而引发房颤，同时长期房颤可加重心房纤维化，进而再次促进房颤的进展和维持，即所谓的“房颤促房颤”[5]。研究发现，在快速心房起搏动物模型中存在明显的纤维化因子(如AngⅡ和TGF-β1)上调，并观察到心房间隙中的胶原内容过度沉积，功能上表现出异质性，出现P 波时限延长，更易发展为房颤[6]。DECAAF是一项多中心、前瞻性的研究[7]，共入选拟行射频消融的房颤患者260例，于消融前应用延迟增强磁共振成像(late gadolinium enhancement MRI，LGE-MRI)技术可视化地对心房纤维化的程度进行了量化评估。按心房纤维化程度由轻到重分为四期，结果显示心房纤维化的程度是房颤复发的重要预测指标，纤维化程度每增加1%，房颤复发风险增加6%(3%～ 8%，P＜0.01)。该研究同时提出了针对不同期患者的治疗策略：对于一期、二期及三期局灶性纤维化患者，可选择经导管射频消融术；对于三期弥漫性纤维化患者，首选药物治疗；对于四期患者，仅适宜药物治疗。

2 miRNA 与房颤心房纤维化

miRNA 是长度15～23个核苷酸的单链非蛋白编码核糖核酸，不仅能与靶基因的3'端非翻译区域(3'UTR) 互补结合，通过抑制信使RNA(message RNA，mRNA) 翻译或促进mRNA 降解来负性调节基因表达，还能与mRNA 的3'UTR 和CDS 结合，可调节几乎所有病理生理过程[2,8]。以往的研究观察到miRNA 广泛参与心肌自主收缩、离子通道活性等心脏活动的调节，近年来研究表明房颤动物模型和房颤患者的血浆和心肌组织中均有miRNA 表达水平的改变，miRNA 表达的上调或下调可改变房颤的易感性，调节异常的致病miRNA 可能具备重要的治疗价值[9]。虽然房颤是临床上常见的持续性心律失常之一，但由于阵发性房颤、无症状房颤和亚临床房颤的表现形式，使得其诊断极具挑战性。由于标准心电图监测不足以检测房颤，因此生物标志物可能在诊断管理中至关重要。近年来，多个miRNA 被提名为潜在的生物标志物，用于房颤诊断和预后评估(表1)。

表1 miRNA 作为潜在生物标志物用于房颤诊断和预后评估Tab.1 Summary of miRNAs as potential diagnostic and prognostic biomarkers

2.1 hsa-miR-21 研究发现，与病情控制良好的房颤患者和窦性心律人群相比，急性新发房颤患者血浆hsa-miR-21 水平显著升高[10]。Tao 等[11]发现，与窦性心律者相比，房颤患者TGF-β1、Ⅰ型胶原蛋白、Ⅲ型胶原蛋白和hsa-miR-21 的表达显著升高，而WWP-1 的表达降低。进一步证明敲除hsa-miR-21 能够失活TGF-β1/Smad2 信号通路，上调WWP-1 的表达从而抑制心肌成纤维细胞增殖，而上调hsa-miR-21 会产生相反的效果。临床对房颤消融术后患者随访发现，房颤复发患者的血清hsa-miR-21 浓度显著高于窦性心律的患者，是射频消融术后房颤复发的独立危险因素[12-13]，这均提示hsa-miR-21 有望成为临床上房颤潜在的生物标志物，用于诊断及预后评估。

2.2 hsa-miR-29s 术后房颤是心脏手术后常见的并发症，其术前评估很有挑战性。Rizvi 等[14]研究90例行冠脉旁路移植术且既往无房颤病史的患者，随访观察发现34例于术后新发房颤。与术后维持窦性心律患者相比，房颤患者hsa-miR-29a、hsa-miR-29b 和hsa-miR-29c 表达水平均显著下降，ROC 曲线分析提示hsa-miR-29s 作为循环生物标志物在识别心脏术后房颤风险方面具有适度的预测能力。这为推进hsa-miR-29s 临床上作为可能的生物标志物用于术后房颤的预测和疗效评估提供了一定的理论基础。

2.3 hsa-miR-126 在心脏组织中高度表达，其在血管生成生理过程中发挥着积极作用。近期一项研究比较了hsa-miR-126 在正常对照组、房颤组、心力衰竭组以及房颤合并心力衰竭组血清中的表达，表明hsa-miR-126 在房颤患者血清中表达水平较对照组明显降低，心力衰竭合并房颤患者的hsa-miR-126 水平均显著低于心力衰竭或房颤患者。此外，房颤患者的血浆肽(NT-proBNP) 水平低于心力衰竭患者或心力衰竭合并房颤患者。提示血清hsa-miR-126 水平与疾病严重程度之间存在相关性[17]。

2.4 hsa-miR-133a 一项前瞻性研究共纳入42例行冠状动脉旁路移植术患者，随访发现，与术后窦性心律患者相比，术后新发房颤患者循环hsamiR-133a 明显降低，且hsa-miR-133a 表达水平与房颤发生风险呈负相关[18]。

2.5 hsa-miR-133b、hsa-miR-328 和hsa-miR-499 一项在急诊室进行的实验性研究发现，与病情控制良好的房颤患者和窦性心律人群相比，急性新发房颤患者血浆hsa-miR-133b、hsa-miR-328 和hsa-miR-499 水平显著升高[10]。在临床上，这可能有助于对患者进行有效评估，从而早期发现房颤。然而，这些结果仍需在更大样本量的人群中进行验证，以确认这几种miRNA 在房颤早期检测和监测中的应用价值。

2.6 hsa-miR-142-5p、hsa-miR-223-3p 和has-miR-483-5p 为了明确持续性房颤患者与窦性心律患者血浆外泌体 miRNA 表达水平是否存在差异，Wang 等[19]首先对房颤组和窦性心律组外泌体中的miRNA 进行了初步的高通量测序，然后进一步对房颤组和窦性心律组中的6个表达有差异的miRNA 进行了定量实时逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)。单变量logistic 回归分析显示hsamiR-142-5p、hsa-miR-223-3p 和has-miR-483-5p 与房颤的发生相关，而多变量logistic 回归分析显示hsa-miR-483-5p 与房颤的发生独立相关。这一发现揭示了血浆外泌体miRNA 在房颤严重程度或预后的评估方面作为生物标志物的巨大潜力。

3 miRNA 与房颤的治疗

目前临床上对房颤的治疗方法主要有药物治疗、射频消融、左心耳封堵等，受限于药物的疗效较差、不良反应和难以避免的手术并发症，现有治疗仍不足以满足临床需求。近年来，对于心房纤维化发病分子机制研究的深入，使得miRNA 或可成为房颤治疗新靶点(表2)。

表2 miRNA 作为房颤潜在治疗靶点Tab.2 Summary of miRNAs as potential therapeutic targets

3.1 rno-miR-10a 2019年Li 等[24]使用大鼠房颤 模型 探 究rno-miR-10a 对TGF-β1/Smads 信 号通路的调控和成纤维细胞增殖中的作用，研究发现rno-miR-10a 过表达可以促进Ⅰ型胶原、Ⅲ型胶原、α-SMA 和TGF-β1 蛋白的表达，但抑制Smad7 蛋白的表达，并显著延长房颤发作的持续时间，而rno-miR-10a 下调可导致与过表达完全相反的结果。表明rno-miR-10a 通过上调TGF-β1/Smads 信号通路来促进房颤大鼠的心肌纤维化，这为将rno-miR-10a 作为治疗靶标，拮抗其表达以发挥抗房颤心房纤维化的作用奠定了基础。

3.2 hsa-miR-23-b-3p 和 hsa-miR-27b-3p 房 颤患者的左心耳组织中hsa-miR-23-b-3p 和hsa-miR-27b-3p 表达显著增加，荧光素酶测定显示hsa-miR-23-b-3p 和 hsa-miR-27b-3p 通过靶向上调TGF-βR3来持续促进心房纤维化，提示miR-23b-3p 和miR-27b-3p 将是潜在的心房纤维化治疗靶点[25]。

3.3 mmu-miR-27b-3p 基于小鼠的房颤模型研究发现，mmu-miR-27b-3p 通过靶向上调ALK5 使Smad-2/3 信号通路失活来改善心房纤维化和房颤，表明miR-27b 在左心房中发挥了抗房颤心房纤维化作用，可能作为一种新的治疗靶点[26]。

3.4 rno-miR-28b Wang 等[27]应用快速起搏成功建立了持续性房颤大鼠模型，通过RT-PCR 检测发现，rno-miR-28b 在左心房肌细胞中明显升高，伴随心肌细胞的增殖减弱，细胞凋亡增强。进一步使用ERK 通路的阻滞剂降低了rno-miR-28b 的表达并抑制了细胞凋亡，表明microRNA-28b 可能是治疗持续性房颤的新靶点。

3.5 ocu-miR-30a Yuan 等[29]应用快速起搏成功建立了持续性房颤兔模型，同时体外使用血管紧张素Ⅱ上调心脏成纤维细胞纤维化。体内实验表明，随着心肌纤维化程度的增加，miR-30a 在心肌组织中的平均表达水平显著降低，而snail1 和periostin 的表达水平在一定时间内显著增加(P＜0.05)。体外实验表明，miR-30a 在心脏成纤维细胞中的过表达导致snail1 和periostin 的平均表达水平显著降低(P＜0.05)，而抑制miR-30a 则显著增加了snail1 和periostin 的平均表达水平(P＜0.05)。因此，推测miR-30a 和snail1 可能是房颤心肌纤维化的潜在治疗靶点。

3.6 mmu-miR-133a/b Cheng 等[30]分析对比了ZFHX3-KD 与对照HL-1 小鼠心房肌细胞的不同miRNA 表达谱，并探索了潜在的潜在信号转导。与对照相比，ZFHX3-KD 细胞中mmu-miR-133a/b的显著下调增加了Wnt/calcium 和TGF-β1 的表达。心电图显示，mmu-miR-133a/b 模拟物减少了ZFHX3-KD 诱导的小鼠房性心律失常。提示心脏重塑和房颤可能被mmu-miR-133a/b 模拟物逆转。

4 结语

miRNA 在生物体中的表达具备一定的组织或细胞特异性，可稳定地存在于血清或血浆中，且易获得，使其有望成为一种新型房颤生物标志物，有助于房颤发生风险及对治疗反应的评估。另外，miRNA 有可能成为房颤的治疗靶点。然而房颤纤维化的发生所涉及的基因及miRNA 谱较广，同时miRNA 的调控兼具精密性及复杂性，目前基于这一生物调控网络的研究尚不够深入和全面[2-3]。因此，如何控制miRNA 作用于多靶点的不良作用，即提高miRNA 的靶向特异性，是进一步研究亟待解决的问题。相信随着对房颤相关miRNA 完整、系统及深入的研究，通过靶向调控miRNA 从而预防、逆转及治疗房颤的设想终将实现。